一种触觉反馈面板及其驱动方法、触觉反馈装置与流程
本公开涉及触觉反馈，特别涉及一种触觉反馈面板及其驱动方法、触觉反馈装置。
背景技术：
1、触觉反馈(haptics)为现今科技开发的重点，具体地，触觉反馈能够透过触觉，使终端跟人体产生交互。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种触觉反馈面板及其驱动方法、触觉反馈装置，具体方案如下：
2、本公开实施例提供的一种触觉反馈面板，包括：
3、触觉反馈基板；
4、支撑基板，与所述触觉反馈基板相对设置；
5、至少一个激励器，位于所述触觉反馈基板和所述支撑基板之间，所述激励器被配置为驱动所述触觉反馈基板沿所述触觉反馈基板的水平方向共振；
6、至少一个支撑结构，位于所述触觉反馈基板和所述支撑基板之间，所述支撑结构的一端与所述触觉反馈基板连接，所述支撑结构的另一端与所述支撑基板连接；其中，所述支撑结构的结构参数满足：所述触觉反馈基板的共振频率在预设范围内，以及所述支撑结构在静载荷和动载荷的作用下不发生屈曲。
7、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑结构包括固定于所述触觉反馈基板面向所述支撑基板一侧的第一连接结构、固定于所述支撑基板面向所述触觉反馈基板一侧的第二连接结构、以及连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的支撑梁；其中，所述支撑结构的结构参数为所述支撑梁的结构参数。
8、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑梁的结构参数满足如下关系：
9、
10、k＝(1/n)^(1/2)；
11、其中，e为所述支撑梁的弹性模量，i为所述支撑梁截面的惯性矩，l为所述支撑梁的高度，m为一个所述支撑结构承载的所述触觉反馈基板的质量，θ为所述触觉反馈面板的倾斜角的度数，n为所述支撑梁的约束系数。
12、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，n＝4，或n＝2，或n＝0.5。
13、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑梁的结构参数满足如下关系：
14、
15、其中，为所述触觉反馈基板的共振频率，e为所述支撑梁的弹性模量，i为所述支撑梁截面的惯性矩，l为所述支撑梁的高度，m为一个所述支撑结构承载的所述触觉反馈基板的质量。
16、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑梁连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的中心位置以形成“工”字形的支撑结构。
17、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑梁连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的端部以形成字形的支撑结构。
18、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，各所述字形支撑结构的开口朝向所述触觉反馈面板的外围。
19、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述第一连接结构和所述第二连接结构在所述支撑基板上的正投影不交叠，所述支撑梁连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的相邻端部以形成“z”字形的支撑结构。
20、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑梁沿所述触觉反馈基板厚度方向的截面形状包括矩形或圆形。
21、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述触觉反馈基板的四个拐角处分别设置一所述支撑结构。
22、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述触觉反馈基板的中心位置设置一所述支撑结构。
23、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述触觉反馈基板的任意三个位置分别设置一所述支撑结构，三个所述支撑结构构成三角形的三个顶点。
24、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，位于所述触觉反馈基板长边或短边延伸方向的两个所述支撑结构对称设置。
25、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，还包括：与所述触觉反馈基板面向所述支撑基板一侧固定连接的第三连接结构，以及与所述支撑基板面向所述触觉反馈基板一侧固定连接的支撑部；所述第三连接结构和所述支撑部在所述支撑基板上的正投影不交叠，且所述第三连接结构与所述支撑基板之间具有第一间隙，所述支撑部与所述触觉反馈基板之间具有第二间隙，所述激励器固定于所述第三连接结构和所述支撑部之间，且所述激励器与所述触觉反馈基板和所述支撑基板未接触。
26、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述激励器固定于所述支撑梁的一侧。
27、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑结构的材料包括金属或不锈钢。
28、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述激励器为pzt压电薄膜结构、压电陶瓷块体结构或线性马达。
29、在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，还包括位于所述触觉反馈基板背离所述支撑基板一侧的触控层。
30、相应地，本公开实施例还提供了一种触觉反馈装置，包括本公开实施例提供的上述触觉反馈面板。
技术特征：
1.一种触觉反馈面板，其中，包括：
2.如权利要求1所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑结构包括固定于所述触觉反馈基板面向所述支撑基板一侧的第一连接结构、固定于所述支撑基板面向所述触觉反馈基板一侧的第二连接结构、以及连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的支撑梁；其中，所述支撑结构的结构参数为所述支撑梁的结构参数。
3.如权利要求2所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑梁的结构参数满足如下关系：
4.如权利要求3所述的触觉反馈面板，其中，n＝4，或n＝2，或n＝0.5。
5.如权利要求2-4任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑梁的结构参数满足如下关系：
6.如权利要求2-5任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑梁连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的中心位置以形成“工”字形的支撑结构。
7.如权利要求2-5任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑梁连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的端部以形成字形的支撑结构。
8.如权利要求7所述的触觉反馈面板，其中，各所述字形支撑结构的开口朝向所述触觉反馈面板的外围。
9.如权利要求2-5任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述第一连接结构和所述第二连接结构在所述支撑基板上的正投影不交叠，所述支撑梁连接所述第一连接结构和所述第二连接结构的相邻端部以形成“z”字形的支撑结构。
10.如权利要求6-9任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑梁沿所述触觉反馈基板厚度方向的截面形状包括矩形或圆形。
11.如权利要求2-10任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述触觉反馈基板的四个拐角处分别设置一所述支撑结构。
12.如权利要求11所述的触觉反馈面板，其中，所述触觉反馈基板的中心位置设置一所述支撑结构。
13.如权利要求2-10任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述触觉反馈基板的任意三个位置分别设置一所述支撑结构，三个所述支撑结构构成三角形的三个顶点。
14.如权利要求11-13任一项所述的触觉反馈面板，其中，位于所述触觉反馈基板长边或短边延伸方向的两个所述支撑结构对称设置。
15.如权利要求2-14任一项所述的触觉反馈面板，其中，还包括：与所述触觉反馈基板面向所述支撑基板一侧固定连接的第三连接结构，以及与所述支撑基板面向所述触觉反馈基板一侧固定连接的支撑部；所述第三连接结构和所述支撑部在所述支撑基板上的正投影不交叠，且所述第三连接结构与所述支撑基板之间具有第一间隙，所述支撑部与所述触觉反馈基板之间具有第二间隙，所述激励器固定于所述第三连接结构和所述支撑部之间，且所述激励器与所述触觉反馈基板和所述支撑基板未接触。
16.如权利要求2-14任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述激励器固定于所述支撑梁的一侧。
17.如权利要求1-16任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑结构的材料包括金属或不锈钢。
18.如权利要求1-17任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述激励器为pzt压电薄膜结构、压电陶瓷块体结构或线性马达。
19.如权利要求1-18任一项所述的触觉反馈面板，其中，还包括位于所述触觉反馈基板背离所述支撑基板一侧的触控层。
20.一种触觉反馈装置，其中，包括如权利要求1-19任一项所述的触觉反馈面板。
技术总结
本公开实施例公开了一种触觉反馈面板及其驱动方法、触觉反馈装置，通过合理设计支撑结构的结构参数，使得触觉反馈基板的共振频率在100Hz～300Hz内，这样利用触觉反馈基板的共振频率可以有效提高基于激励器激励振动的触觉反馈面板在低频范围内触觉反馈效果；并且，通过合理设计支撑结构的结构参数，同时使得支撑结构在静载荷和动载荷的作用下不发生屈曲，这样触觉反馈面板在满足刚性设计的条件下，可以使得触觉反馈面板满足触觉设计对振动振幅和加速度的要求。因此，本公开实施例可以实现质量较大、尺寸较大的触觉反馈面板的支撑结构能够同时满足刚性支撑和触觉设计要求。
技术研发人员：齐德兴,陶永春,陈右儒,王迎姿
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5